(57)【要約】無線通信端末が、周期的レンジング処理にて無線基地局から送信されてきた下り信号の受信状況を測定し、測定した下り信号の受信状況を無線基地局へ通知し、無線基地局が、周期的レンジング処理にて無線通信端末から送信されてきた上り信号の受信状況を測定し、測定した上り信号の受信状況と無線通信端末から通知された下り信号の受信状況とに基づいて、無線基地局と無線通信端末との間の無線信号に対して干渉を回避する制御を行う。
2011021427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局と無線通信端末とから構成された無線通信システムにおいて、
前記無線通信端末は、周期的レンジング処理にて前記無線基地局から送信されてきた下り信号の受信状況を測定し、該測定した下り信号の受信状況を前記無線基地局へ通知し、
前記無線基地局は、周期的レンジング処理にて前記無線通信端末から送信されてきた上り信号の受信状況を測定し、該測定した上り信号の受信状況と前記無線通信端末から通知された下り信号の受信状況とに基づいて、当該無線基地局と前記無線通信端末との間の無線信号に対して干渉を回避する制御を行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記無線通信端末は、前記下り信号の受信信号対ノイズ比を受信状況として測定し、該測定した受信信号対ノイズ比があらかじめ設定された端末ＳＮ比閾値よりも小さな値である場合、該受信信号対ノイズ比を前記無線基地局へ通知し、
前記無線基地局は、前記上り信号の受信信号対ノイズ比を受信状況として測定し、該測定した受信信号対ノイズ比があらかじめ設定された基地局ＳＮ比閾値よりも小さな値である場合、または前記無線通信端末から前記受信信号対ノイズ比が通知されてきた場合、前記無線通信端末から通知された受信信号対ノイズ比と前記基地局ＳＮ比閾値よりも小さな値である上り信号の受信信号対ノイズ比とに基づいて、当該無線基地局と前記無線通信端末との間の無線信号に対して干渉を回避する制御を行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記無線通信端末は、前記下り信号のエラー発生率を受信状況として測定し、該測定したエラー発生率があらかじめ設定された端末エラー率閾値よりも大きな値である場合、該エラー発生率を前記無線基地局へ通知し、
前記無線基地局は、前記上り信号のエラー発生率を受信状況として測定し、該測定したエラー発生率があらかじめ設定された基地局エラー率閾値よりも大きな値である場合、または前記無線通信端末から前記エラー発生率が通知されてきた場合、前記無線通信端末から通知されたエラー発生率と前記基地局エラー率閾値よりも大きな値である上り信号のエラー発生率とに基づいて、当該無線基地局と前記無線通信端末との間の無線信号に対して干渉を回避する制御を行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記無線通信端末は、前記下り信号の受信電力レベルを受信状況として測定し、該測定した受信電力レベルがあらかじめ設定された端末受信電力閾値よりも小さな値である場合、該受信電力レベルを前記無線基地局へ通知し、
前記無線基地局は、前記上り信号の受信電力レベルを受信状況として測定し、該測定した受信電力レベルがあらかじめ設定された基地局受信電力閾値よりも小さな値である場合、または前記無線通信端末から前記受信電力レベルが通知されてきた場合、前記無線通信端末から通知された受信電力レベルと前記基地局受信電力閾値よりも小さな値である上り信号の受信電力レベルとに基づいて、当該無線基地局と前記無線通信端末との間の無線信号に対して干渉を回避する制御を行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記無線基地局は、現在使用しているサブチャネル以外のサブチャネルを使用して前記無線通信端末との間で通信を行うことで、前記干渉を回避することを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記無線基地局は、変調方式を変更してサブチャネルの選択優先度を低下させることで、前記干渉を回避することを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記無線通信端末は、前記測定した下り信号の受信状況を、前記無線基地局から指定されたタイミングで前記無線基地局へ通知することを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の無線通信システムにおいて、
ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）システムであることを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
無線通信端末との間で無線通信を行う無線基地局であって、
周期的レンジング処理にて前記無線通信端末から送信されてきた上り信号の受信状況を測定する干渉モニタリング部と、
前記干渉モニタリング部が測定した上り信号の受信状況と前記無線通信端末から通知された周期的レンジング処理における下り信号の受信状況とに基づいて、当該無線基地局と前記無線通信端末との間の無線信号に対して干渉を回避する制御を行う干渉制御部とを有する無線基地局。
【請求項１０】
無線基地局と無線通信端末との間の無線通信方法であって、
周期的レンジング処理にて、前記無線基地局から前記無線通信端末へ送信された下り信号の受信状況を測定する処理と、
前記周期的レンジング処理にて、前記無線通信端末から前記無線基地局へ送信された上り信号の受信状況を測定する処理と、
前記上り信号の受信状況と前記下り信号の受信状況とに基づいて、前記無線基地局と前記無線通信端末との間で通信される無線信号に対して、干渉を回避するよう制御する処理とを行う無線通信方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の無線通信方法において、
前記下り信号の受信状況を測定する処理では、当該下り信号の受信信号対ノイズ比を該受信状況として測定し、
前記上り信号の受信状況を測定する処理では、当該上り信号の受信信号対ノイズ比を該受信状況として測定し、
前記制御する処理では、前記下り信号の受信信号対ノイズ比があらかじめ設定された端末ＳＮ比閾値よりも小さな値である場合、または前記上り信号の受信信号対ノイズ比があらかじめ設定された基地局ＳＮ比閾値よりも小さな値である場合、前記制御することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の無線通信方法において、
前記下り信号の受信状況を測定する処理では、当該下り信号のエラー発生率を該受信状況として測定し、
前記上り信号の受信状況を測定する処理では、当該上り信号のエラー発生率を該受信状況として測定し、
前記制御する処理では、前記下り信号のエラー発生率があらかじめ設定された端末エラー率閾値よりも大きな値である場合、または前記上り信号のエラー発生率があらかじめ設定された基地局エラー率閾値よりも大きな値である場合、前記制御することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１３】
請求項１０に記載の無線通信方法において、
前記下り信号の受信状況を測定する処理では、当該下り信号の受信電力レベルを該受信状況として測定し、
前記上り信号の受信状況を測定する処理では、当該上り信号の受信電力レベルを該受信状況として測定し、
前記制御する処理では、前記下り信号の受信電力レベルがあらかじめ設定された端末受信電力閾値よりも小さな値である場合、または前記上り信号の受信電力レベルがあらかじめ設定された基地局受信電力閾値よりも小さな値である場合、前記制御することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１４】
無線通信端末との間で無線通信を行う無線基地局に、
周期的レンジング処理にて前記無線通信端末から送信されてきた上り信号の受信状況を測定する手順と、
前記測定した上り信号の受信状況と前記無線通信端末から通知された周期的レンジング処理における下り信号の受信状況とに基づいて、当該無線基地局と前記無線通信端末との間の無線信号に対して干渉を回避する制御を行う手順とを実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信を行う無線通信システム、無線基地局、無線通信方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な無線通信システムは、無線信号の干渉が発生した時に、誤り訂正機能や再送機能等で干渉によるエラーを除去して再送するなどの仕組みを有している。さらに、干渉耐性を向上するために、常に周波数ホッピングにより使用する周波数を切り替えることで、干渉を受け続ける状況を回避するシステムも存在する。【０００３】
また、無線基地局から無線通信端末への通信エラーが発生した際に、当該通信に使用していたサブチャネルを構成するサブキャリアと無線通信端末の位置情報とを対応付けて記憶しておき、この対応付けに基づいて無線通信端末が使用するサブチャネルを割り当てる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−０２７６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した技術においては、リアルタイムに干渉回避制御することができないため、最初からエラーの発生しそうな周波数チャネルの使用を回避することで再送を抑制することができず、周波数利用効率の最適化を図ることができないという問題点がある。【０００６】
本発明の目的は、上述した課題を解決する無線通信システム、無線基地局、無線通信方法およびプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の無線通信システムは、
無線基地局と無線通信端末とから構成された無線通信システムであって、
前記無線通信端末は、周期的レンジング処理にて前記無線基地局から送信されてきた下り信号の受信状況を測定し、該測定した下り信号の受信状況を前記無線基地局へ通知し、
前記無線基地局は、周期的レンジング処理にて前記無線通信端末から送信されてきた上り信号の受信状況を測定し、該測定した上り信号の受信状況と前記無線通信端末から通知された下り信号の受信状況とに基づいて、当該無線基地局と前記無線通信端末との間の無線信号に対して干渉を回避する制御を行うことを特徴とする。【０００８】
また、本発明の無線基地局は、
無線通信端末との間で無線通信を行う無線基地局であって、
周期的レンジング処理にて前記無線通信端末から送信されてきた上り信号の受信状況を測定する干渉モニタリング部と、
前記干渉モニタリング部が測定した上り信号の受信状況と前記無線通信端末から通知された周期的レンジング処理における下り信号の受信状況とに基づいて、当該無線基地局と前記無線通信端末との間の無線信号に対して干渉を回避する制御を行う干渉制御部とを有する。【０００９】
また、本発明の無線通信方法は、
無線基地局と無線通信端末との間の無線通信方法であって、
周期的レンジング処理にて、前記無線基地局から前記無線通信端末へ送信された下り信号の受信状況を測定する処理と、
前記周期的レンジング処理にて、前記無線通信端末から前記無線基地局へ送信された上り信号の受信状況を測定する処理と、
前記上り信号の受信状況と前記下り信号の受信状況とに基づいて、前記無線基地局と前記無線通信端末との間で通信される無線信号に対して、干渉を回避するよう制御する処理とを行う。【００１０】
また、本発明のプログラムは、
無線通信端末との間で無線通信を行う無線基地局に実行させるためのプログラムであって、
周期的レンジング処理にて前記無線通信端末から送信されてきた上り信号の受信状況を測定する手順と、
前記測定した上り信号の受信状況と前記無線通信端末から通知された周期的レンジング処理における下り信号の受信状況とに基づいて、当該無線基地局と前記無線通信端末との間の無線信号に対して干渉を回避する制御を行う手順とを実行させる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように本発明においては、干渉環境における周波数利用効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の無線通信システムの実施の一形態を示す図である。
【図２】互いに隣接するセルをそれぞれカバーする複数の無線基地局の配置の一例を示す図である。
【図３】図１に示したＢＳの内部構成の一例を示す図である。
【図４】図１に示したＭＳの内部構成の一例を示す図である。
【図５】一般的なＷｉＭＡＸにおける無線通信方法を説明するためのシーケンス図である。
【図６】本形態における無線通信方法を説明するためのシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の無線通信システムの実施の一形態を示す図である。なお、本発明の無線通信システムがＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）に適用された場合を例に挙げて説明する。
【００１５】
本形態は図１に示すように、ＢＳ１００と、ＭＳ２００とから構成されている。
【００１６】
ＢＳ（Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）１００は、通信範囲であるセル３００をカバーする無線基地局である。
【００１７】
ＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）２００は、移動可能な無線通信端末である。また、ＭＳ２００は、セル３００内に存在する場合、ＢＳ１００との間で無線通信を行うことができる。
【００１８】
ここで、互いに隣接するセルをそれぞれカバーする複数の無線基地局間での無線信号の干渉について説明する。
【００１９】
図２は、互いに隣接するセルをそれぞれカバーする複数の無線基地局の配置の一例を示す図である。
【００２０】
セル３００−１〜３００−４をそれぞれカバーする無線基地局であるＢＳ１００−１〜１００−４が図２に示すように配置されている場合、ＢＳ１００−１〜１００−４とそれらの周辺を移動するＭＳ２００との間における通信に対して干渉源となる通信が存在する。
【００２１】
図２において、無線通信システムに割当可能な周波数チャネルが複数（例えば、３チャネル）であり、互いに隣接するセルをカバーするＢＳ間で同一周波数が使用されない前提（例えばＢＳ１００−１がチャネル１、ＢＳ１００−２がチャネル２、ＢＳ１００−３がチャネル３、ＢＳ１００−４がチャネル２を使用）であれば、ＢＳ間の無線出力レベルおよびＢＳ間距離といったパラメータで干渉を比較的、抑制し易い。
【００２２】
しかしながら、より細かな周波数割当が困難な無線通信システムでのセクタ化等でセル内を分割して通信させる場合や、ＢＳとＭＳとの出力レベル差および出力レベル制御による各ＢＳ・各ＭＳの位置関係や電波伝搬環境による影響が大きな場合は、周波数配置だけでは干渉を抑制し難いケースが存在する。
【００２３】
また、無線通信システムに割当可能な周波数チャネルが２チャネル以下であって、互いに隣接するセルをカバーするＢＳ間やセクタ間で同一周波数が割り当てられる前提であれば、セグメント機能等での送受信のタイミングやチャネル内の帯域分割（例えば、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）やＳＯＦＤＭＡ（Ｓｃａｌａｂｌｅ  Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  Ａｃｃｅｓｓ）におけるサブチャネル単位での分割）を用いるなど、周波数チャネル配置以外の周波数再利用制御を実施する必要が生じる。
【００２４】
例えばＷｉＭＡＸでは、無線環境の変化に応じて、変復調方式を随時切り替えながら、耐干渉性を制御している。隣接する通信によるサブチャネル同士の同一周波数干渉に関しては、従来の方式のままでは、ある通信チャネルに注目すれば使用サブチャネルを変化させながら通信する。そのため、見かけ上、抑制されているように見える。しかし、全帯域で考えると常に干渉を受けているように見えることになる。
【００２５】
さらに、近接する周波数帯域などを使用する無線通信システムや、使用周波数帯域にかかるノイズ源が周辺に存在する場合、干渉を受けて通信時にエラー状態が続くおそれがある。
【００２６】
割当が限られた無線資源の中では、これらの外部からの干渉自体を取り除くことは比較的困難である。そのため、本発明においては、干渉が発生した場合にその干渉を可能な限り回避するよう、干渉測定を導入して、その測定結果をＭＳからＢＳへ通知し、次のフレームでの干渉回避のためのスケジューリングに活用するための解決手段を備える。
【００２７】
図３は、図１に示したＢＳ１００の内部構成の一例を示す図である。
【００２８】
図１に示したＢＳ１００には図３に示すように、有線ＩＦ部１１０と、無線ＩＦ部１２０と、アンテナ１３０と、無線リソース監視部１５０と、これらを制御する制御部１４０とが設けられている。なお、図３には、図１に示したＢＳ１００が有する構成要素のうち、本発明に係わる構成要素のみを示した。
【００２９】
有線ＩＦ部１１０は、ネットワークであるＡＳＮ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）からＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等を代表とする通信路とのインタフェース機能を有する。
【００３０】
無線ＩＦ部１２０は、アンテナ１３０を介してＭＳ２００との間で無線通信を行う無線インタフェース機能を有する。
【００３１】
無線リソース監視部１５０は、干渉モニタリング部１５１と、干渉制御部１５２とを有する。
【００３２】
干渉モニタリング部１５１は、ＭＳ２００からＢＳ１００へ送信された無線信号の干渉状況（受信状況）をモニタする。
【００３３】
干渉制御部１５２は、干渉モニタリング部１５１がモニタした結果とＭＳ２００から通知された受信状況とに基づいて、使用可能なリソースを制御するための情報を制御部１４０へ提供する。具体的には、干渉制御部１５２は、ＢＳ１００とＭＳ２００との間の無線信号に対して干渉を回避する制御を行う。
【００３４】
また、制御部１４０は、ＢＳ１００とＭＳ２００との間の無線区間のフレーム生成を行うスケジューリング部１４１を有し、無線側や有線側からの通信状況を監視しながらパケットの制御を実施する。
【００３５】
図４は、図１に示したＭＳ２００の内部構成の一例を示す図である。
【００３６】
図１に示したＭＳ２００には図４に示すように、アンテナ２１０と、無線ＩＦ部２２０と、ＰＣ  ＩＦ部２３０と、無線リソース監視部２５０と、これらを制御して通信タイミングを制御する制御部２４０とが設けられている。なお、図４には、図１に示したＭＳ２００が有する構成要素のうち、本発明に係わる構成要素のみを示した。
【００３７】
無線ＩＦ部２２０は、アンテナ２１０を介してＢＳ１００との間で無線通信を行う無線インタフェース機能を有する。
【００３８】
ＰＣ  ＩＦ部２３０は、ＣａｒｄＢｕｓ  ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）  ＣａｒｄやＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）やＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）やＩＥＥＥ１３９４等での汎用的な入出力インタフェースや専用インタフェースを用いてＰＣや組み込みＣＰＵとのインタフェース機能を司る。
【００３９】
無線リソース監視部２５０は、ＢＳ１００からＭＳ２００へ送信された無線信号の干渉状況（受信状況）をモニタする干渉モニタリング部２５１を有し、無線リソースの監視を行う。また、無線リソース監視部２５０は、モニタした受信状況を無線ＩＦ部２２０およびアンテナ２１０を介して、ＢＳ１００へ通知する。
【００４０】
また、制御部２４０は、無線区間を通じてＢＳ１００が生成したフレーム構造を解析するフレーミング部２４１を有する。
【００４１】
なお、ＭＳ２００のＰＣ  ＩＦ部２３０の代わりに有線ＩＦ部を持ち、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等の通信手段を持たせるＣＰＥ（Ｃｕｓｔｏｍｅｒ  Ｐｒｅｍｉｓｅｓ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）でも本発明を適用できる。
【００４２】
また、図３に示したアンテナ１３０および図４に示したアンテナ２１０については、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）構成を採る場合もある。この場合、図３に示した無線ＩＦ部１２０や無線リソース監視部１５０、および図４に示した無線ＩＦ部２２０や無線リソース監視部２５０については、ＭＩＭＯ機能に対応した実装形態を採りうる。
【００４３】
以下に、本形態における無線通信方法について説明する。
【００４４】
まずは、一般的なＷｉＭＡＸにおける無線通信方法について説明する。
【００４５】
図５は、一般的なＷｉＭＡＸにおける無線通信方法を説明するためのシーケンス図である。なお、以下で説明する処理は、図１におけるＢＳ１００とＭＳ２００とで行われるものとする。
【００４６】
まず、ＭＳ２００にて、ＢＳ１００との間の通信を開始するために、ステップ１にて、ＢＳ１００から送信された下り信号からダウンリンクチャネルがスキャンされ、ＢＳ１００にて生成されたフレームに同期させ、各種パラメータが取得され、ＭＳ２００とＢＳ１００との間で初期レンジング処理が開始される。
【００４７】
ここで、初期レンジング処理では、ＭＳ２００からＢＳ１００へ初期レンジング処理要求であるＲＮＧ−ＲＥＱが送信され、その応答としてＢＳ１００からＭＳ２００へＲＮＧ−ＲＳＰが送信される。
【００４８】
初期レンジング処理に成功すると、ステップ２にて、機能要求情報（無線パラメータ）がＭＳ２００とＢＳ１００との間で交換され、ネゴシエーション確立処理が行われる。例えば、一般的に行われるＳＢＣ−ＲＥＱおよびＳＢＣ−ＲＳＰ等の送受信が行われる。
【００４９】
すると、ステップ３にて、ＢＳ１００とＭＳ２００との間で、ＭＳ２００の認証確立処理が行われる。例えば、一般的な認証処理のように、ＭＳ２００からＭＳ２００の認証処理の要求としてＡｕｔｈ  ＲｅｑｕｅｓｔがＢＳ１００へ送信され、その応答としてＢＳ１００からＭＳ２００へＡｕｔｈ  Ｒｅｐｌｙが送信される。
【００５０】
ＢＳ１００にてＭＳ２００の認証が成功すると、ステップ４にて、ＭＳ２００のネットワークへの登録・接続処理が行われる。これに成功すると、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）接続してネットワークエントリが完了する。
【００５１】
その後、ステップ５にて、ＢＳ１００とＭＳ２００との間で周期的レンジング処理が行われ、ＢＳ１００によってスケジューリングされたフレームタイミングに合わせたユーザデータの送受信がステップ６にて開始される。
【００５２】
次に、本形態における無線通信方法について説明する。
【００５３】
図６は、本形態における無線通信方法を説明するためのシーケンス図である。
【００５４】
ステップ１１からステップ１４までの処理は、図５を用いて説明したステップ１からステップ４までの処理とそれぞれ同じである。
【００５５】
その後の周期的レンジングの測定処理と、その測定結果を用いた干渉回避制御処理とを実装する点が、本発明の特徴である。
【００５６】
ステップ１５にて、ＭＳ２００とＢＳ１００との間にて周期的レンジングが行われる際、ＭＳ２００からＢＳ１００へ送信された上り信号の受信状況が、ステップ１６にてＢＳ１００の干渉モニタリング部１５１にて測定される。一方、ＢＳ１００からＭＳ２００へ送信された下り信号の受信状況が、ステップ１７にてＭＳ２００の干渉モニタリング部２５１にて測定される。ここで、受信状況とは、主に信号の受信電力レベル、受信信号対ノイズ比、エラー発生状況（率）である。これらの測定方法は、一般的な方法であれば良い。
【００５７】
ステップ１７にて受信状況が測定されると、測定された受信状況とあらかじめ設定された干渉制御条件とに基づいて、干渉制御条件に変化があったかどうかが、ステップ１８にて干渉モニタリング部２５１によって判断される。
【００５８】
ここでは、干渉制御条件として、受信電力レベルに対して端末受信電力閾値が、また受信信号対ノイズ比に対して端末ＳＮ比閾値が、またエラー発生率に対して端末エラー率閾値が設定されている。
【００５９】
例えば、干渉モニタリング部２５１にて測定された受信電力が端末受信電力閾値よりも小さな値である場合、干渉制御条件に変化があったと判断される。また、干渉モニタリング部２５１にて測定された受信信号対ノイズ比が端末ＳＮ比閾値よりも小さな値である場合、干渉制御条件に変化があったと判断される。また、干渉モニタリング部２５１にて測定されたエラー発生率が端末エラー率閾値よりも大きな値である場合、干渉制御条件に変化があったと判断される。これらのそれぞれについて判断されるものであっても良いし、これらの中から所定のものの判断結果の論理積をとって判断結果とするものであっても良い。
【００６０】
干渉制御条件に変化があったと判断されると、ステップ１９にて、当該受信状況が、その通信に使用したサブチャネル番号と組み合わせられ、干渉測定結果としてＢＳ１００へ通知される準備が行われる。
【００６１】
その後、ステップ２０にて、受信状況が含まれる干渉測定結果がユーザデータ通信に用いられるユーザデータのフレームに含まれて、指定されたタイミングで無線ＩＦ部２２０からアンテナ２１０を介してＢＳ１００へ通知される。
【００６２】
すると、ＢＳ１００の干渉制御部１５２にて、ＭＳ２００から通知された受信状況とステップ１６にて測定された受信状況との統計処理が、ステップ２１にて行われる。
【００６３】
このとき、ステップ１６にて干渉モニタリング部１５１によって測定された受信状況とあらかじめ設定された干渉制御条件とがＭＳ２００にて行われたように比較され、その比較結果に基づいて、ＢＳ１００における干渉制御条件に変化があったかどうかが判断され、その判断結果も考慮される。
【００６４】
例えば、干渉制御条件として、受信電力レベルに対して基地局受信電力閾値が、また受信信号対ノイズ比に対して基地局ＳＮ比閾値が、またエラー発生率に対して基地局エラー率閾値が設定されている場合を例に挙げて説明する。ステップ１６にて干渉モニタリング部１５１によって測定された受信電力が基地局受信電力閾値よりも小さな値である場合、干渉制御条件に変化があったと判断される。また、干渉モニタリング部１５１によって測定された受信信号対ノイズ比が基地局ＳＮ比閾値よりも小さな値である場合、干渉制御条件に変化があったと判断される。また、干渉モニタリング部１５１によって測定されたエラー発生率が基地局エラー率閾値よりも大きな値である場合、干渉制御条件に変化があったと判断される。これらのそれぞれについて判断されるものであっても良いし、これらの中から所定のものの判断結果の論理積をとって判断結果とするものであっても良い。このような判断によって、干渉制御条件に変化があった場合の受信状況を用いる。
【００６５】
また、このとき、ＢＳ１００にて、複数のＭＳから通知された受信状況に基づいて統計処理が施されるものであっても良い。この場合、複数フレームの送受信状況から干渉を受け続けているサブチャネルであるか、あるいは干渉を受けやすいサブチャネルであるかどうかが推定される。
【００６６】
そして、ステップ２２にて、この統計処理の結果に基づいて、ＢＳ１００とＭＳ２００との間の無線信号に対して干渉を回避する制御の準備が行われる。つまり、ＭＳ２００から受信状況が通知された場合、または干渉制御部１５２にて干渉制御条件に変化があったと判断された場合、ＢＳ１００とＭＳ２００との間の無線信号に対して干渉を回避する制御の準備が行われる。
【００６７】
干渉回避の制御とは具体的には、該当サブチャネル（現在使用しているサブチャネル）の使用を回避して当該サブチャネル以外のサブチャネルを使用したり、通信容量不足で該当サブチャネルを使用する場合に変調方式をＱＰＳＫ１／２等の通信に制御するなど使用優先度を低下させたサブチャネル選択を実施し、サブチャネル単位でのスケジューリングへ反映させる制御である。なお、フレーム単位などでサブチャネルに対する周波数ホッピングが実施されるため、そのホッピング先のサブチャネル制御も実施することで、本発明の最大の効果を発揮可能なシステムとなる。
【００６８】
そして、ＭＳ２００がユーザデータ通信を実施した後は、ＭＳ２００とＢＳ１００ともに干渉測定結果をまとめ、ＢＳ１００では通知を受けた情報を元に、次のフレームへのスケジューリングに対して干渉回避制御を適用する。
【００６９】
なお、この干渉回避制御は、一定期間ごとや干渉制御条件変化時に実施され、常に変化する干渉環境に柔軟に対応しうる制御間隔が必要である。
【００７０】
また、この干渉は、自然界から受けるバーストノイズといった電磁界干渉から、固定局や移動局を含む他システムの無線局による干渉、またシステム内でのセクタ間干渉やＢＳ間干渉やＭＳ間干渉など様々な干渉が対象となり、常時発生する干渉については、そのサブチャネルの選択優先度を常に低下させる処理を施す仕組みである。
【００７１】
以上、ＷｉＭＡＸシステムを例に挙げて説明したが、ＷｉＭＡＸ以外の無線通信システムについても一般化して適用することが可能である。
【００７２】
また、例えば、光多重システムで同一光ファイバ内を通過する光信号にＯＦＤＭ概念を取り入れるようなシステムなど、周波数的な干渉を与えるシステムについても検討が可能である。
【００７３】
また、本発明の干渉条件の測定方法の拡大が検討可能である。
【００７４】
例えば、上述した方法では、ＭＳ２００での干渉測定結果の通知先をスケジューリング向けにＢＳ１００までの通知に留めている。これを、ネットワーク上に追加する干渉管理サーバ（不図示）宛へ通知し、各ＢＳや各ＭＳの干渉測定結果の情報を共有して、各ＢＳが干渉管理サーバ経由でスケジューリングのための情報共有を図ることも可能である。
【００７５】
この方法をさらに発展させると、近接周波数帯あるいは同一周波数帯で与干渉関係にあたる複数の無線通信システムや強電界による有線通信システムやノイズ発生源の間でも、干渉管理サーバにより情報共有を図ることで、スケジューリングや例えば通信用アンテナの物理的な角度制御などに使用することも可能である。この際、本発明では、近接する基地局や端末局が、移動する基地局・端末局や固定の基地局・端末局に関わらず、位置関係が変化しても干渉測定結果を常に収集し続け、動的に干渉回避を実施可能とできる。
【００７６】
また、本発明は、同一の無線通信システム内で、複数のＢＳの中からネットワークエントリのための接続先ＢＳをＭＳが選択する際、干渉測定結果を各々のＢＳや干渉管理サーバから入手し、より干渉の影響が少なく通信を実現できるＢＳを選択する形態にも適用できる。
【００７７】
さらに、周波数チャネル数に比較的余裕がある通信システムの場合、使用する周波数チャネルの選定や決定にあたり、干渉測定結果を導入し、各々の使用チャネル制御に使用することや、チャネルの自動再配置機能としてＢＳ自動チャネル変更への反映も可能である。
【００７８】
以上、説明したように、本発明において、以下のような効果が存在する。
【００７９】
まず第１の効果は、システム周辺の干渉が変化する状況において、システムが常にその干渉を監視することで干渉抑制し、通信容量を可能な限り最大化できるよう、システムパラメータを最適化することができることである。
【００８０】
第２の効果は、干渉測定の収集結果により、個別のシステムが受ける干渉傾向を把握し、場合によっては置局解析に反映させてＢＳの再配置等による最適化の機会を得られることである。また、他システムとの共存を図る為の施策の検討材料を得られ、場合によってはシールドやアンテナ指向性の調整により、無線の干渉自体を抑制するための検討に活かせることである。
【００８１】
このように、本発明は、干渉環境における周波数利用効率の向上や、装置消費電力最適化に寄与すべく、提案するものであり、Ｍｏｂｉｌｅ  ＷｉＭＡＸシステムなどのセル配置型無線通信システムにおいて、少ない割当周波数チャネル数により周波数再利用が比較的困難な環境でも、隣接するシステムや基地局や端末局との間の通信干渉を回避することが可能となる。
【００８２】
なお、上述したＢＳ１００，ＭＳ２００に設けられた各構成要素が行う処理は、目的に応じて作製された論理回路で行うようにしても良い。また、処理内容を記述したプログラムをＢＳ１００，ＭＳ２００にてそれぞれ読取可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムをＢＳ１００，ＭＳ２００それぞれに読み込ませ、実行するものであっても良い。ＢＳ１００，ＭＳ２００にて読取可能な記録媒体とは、フロッピー（登録商標）ディスク、光磁気ディスク、ＤＶＤ、ＣＤなどの移設可能な記録媒体の他、ＢＳ１００，ＭＳ２００内にそれぞれ内蔵されたＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリやＨＤＤ等を指す。この記録媒体に記録されたプログラムは、ＢＳ１００，ＭＳ２００内のＣＰＵ（不図示）にてそれぞれ読み込まれ、ＣＰＵの制御によって、上述したものと同様の処理が行われる。ここで、ＣＰＵは、プログラムが記録された記録媒体から読み込まれたプログラムを実行するコンピュータとして動作するものである。
【００８３】
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００８４】
この出願は、２００９年８月２０日に出願された日本出願特願２００９−１９０８００を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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